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据新华社报道,发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业,而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价,得不偿失。
如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图,阅读上述新闻信息,结合铝生产的流程图解答下列问题:

请回答:
(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品____________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
(2)氧化铝熔点高达2050 ℃,工业上为了降低能量消耗,在金属铝的冶炼中采取的措施是__________________________。
(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是:__________________________________________(用化学方程式表示)。
(4)工业上制取金属镁时是电解MgCl2,电解反应方程式为_________________,镁和铝都是活泼金属,为什么在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物?原因是:
________________________________________________________________。 

(1)Al2O3(2分);     石墨(或碳)(2分)
(2)加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2(2分)  
(3)2C+O22CO (3分)      
(4)MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑(3分)
熔点太高,MgCl2熔点低,熔化时能发生电离而导电;AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离(3分)

解析试题分析:(1)工业冶炼金属铝用的是铝土矿,铝土矿的主要成分是Al2O3;石油炼制和煤的干馏产品中石墨(或碳)可以导电,作电解铝的阴极和阳极材料;(2)氧化铝熔点高达2050 ℃,工业上为了降低能量消耗,由流程图知,在金属铝的冶炼中采取的措施是加入冰晶石(Na3AlF6)和少量CaF2;(3)在冶炼过程中,阳极材料需要定期地进行更换,原因是该极材料不断被消耗,产生这种现象的原因是:2C+O22CO;(4)工业上制取金属镁时是电解MgCl2,电解反应方程式为MgCl2(熔融)Mg + Cl2↑,镁和铝都是活泼金属,在电解冶炼过程中,一个用氯化物,一个用氧化物的原因是:氧化镁熔点太高,MgCl2熔点低,熔化时能发生电离而导电;AlCl3是共价化合物,熔化时不能发生电离。
考点:考查化学与技术,涉及铝土矿冶炼铝及金属镁的冶炼。

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孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:

请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中,试剂①最佳为_______(填代号)。
a.KMnO4          b.(NH4)2S          c.H2O2          d.HNO3
沉淀D中除了过量的CuO外,还存在另一种固体,其化学式为______________。加入CuO的作用是_____________________。
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过一系列操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是______________。
(3)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) _______ (填化学式)。写出该反应的化学方程式_______________________________________。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4标准溶液应用_______ (填写仪器名称);取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,终点现象为_______。

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(1)有一瓶存放时间较长的硫酸亚铁,外观上并无明显变化,但某学生怀疑其有部分因氧化而变质,请你设计1个检验硫酸亚铁是否变质的实验方案:                               。如果有变质,当配制硫酸亚铁溶液时,应如何除去变质的杂质?                               
(2)FeCl3溶液棕黄色,对此溶液,分别做如下实验,请填表:

编号
实践操作
实验主要现象
离子方程式

加入过量铁粉
 
 

加入少量Na2O2粉末
 
 

加入少量AgNO3溶液
 
 
 

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已知有以下物质相互转化

试回答:(1)写出E的化学式                           ,H的化学式                                         
(2)写出由E转变成F的化学方程式                                         
(3)检验G溶液中的金属阳离子的方法是:                                         
向G溶液加入A的有关离子反应方程式                                         
(4)写出A在一定条件下与水反应的化学方程式                                    

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把NaOH、MgCl2、AlCl3三种固体组成的混合物溶于足量水后,产生1.16g白色沉淀,再向所得浊液中逐渐加入1.00mol/LHCl溶液,加入HCl溶液的体积与生成沉淀的关系如图所示。

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(2)写出A点至B点发生反应的离子方程式:                               
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目前,铁是使用最广泛的金属之一,已知在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。 
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

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(3)曾利用铝和铁的氧化物反应原理来焊接钢轨,该反应的化学方程式为             
(4)现有铁和铂组成的合金共a mol,其中Pt的物质的量分数为x,研成粉末状后全部投入含bmol HNO3的稀溶液中,使其充分反应,且HNO3的还原产物只有NO。试回答下列问题:
①随HNO3用量的增加,溶液中的金属离子和残留固体的成分依次有四种情况,请用粒子符号填写下表空白:

 




溶液中的金属离子
 
Fe2+
 
 
残留固体成分
Fe、Pt
 
Pt
Pt
 
②当x="0.5" ,且溶液中Fe3+与Fe2+和物质的量相等,在标准状况下共产生112mLNO。
则a =          ,b =             

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Ⅰ:                                                 
Ⅱ:                                                 
(3)在滤液B转化为沉淀E的过程中盐酸的用量不易控制,可将加入适量的盐酸改为通入一种气体,该气体的电子式为             ,写出更改试剂(气体过量)后生成沉淀E所发生反应的离子方程式:                                            
(4)该小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂,在滤渣D中加入稀硫酸和H2O2可制得CuSO4,该反应的总化学方程式为                                     

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将一定量的Fe粉、Cu粉、FeCl3溶液、CuCl2溶液混合于某容器中充分反应(假定容器不参与反应),试判断下列情况下容器中金属离子与金属单质的存在情况:
(1)若Fe粉有剩余,则容器中不可能有____________
(2)若FeCl3有剩余,则容器中不可能有___________
(3)若CuCl2有剩余,则容器中还可能有________________________
(4)若FeCl3和CuCl2都有剩余,则容器中还可能有______________

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